[發明專利]一種去除銻的Fe-Ti二元氧化物吸附劑的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201810156302.6
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108262002B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 何孟常;龍曉靜;褚建文;王新
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;C02F1/28;B01J20/30;C02F101/20
• 代理公司: 北京紅福盈知識產權代理事務所(普通合伙) 11525
• 代理人: 陳月福

本發明公開了一種去除銻的Fe?Ti二元氧化物吸附劑的制備方法及應用，屬于重金屬污染水體處理領域。本發明吸附劑以鐵鹽和鈦鹽為原料，調節pH、共沉淀、超聲分散、陳化、離心、洗滌、干燥、研磨、過篩，即得到Fe?Ti二元氧化物吸附劑。該吸附劑結合了鐵氧化物和鈦氧化物的優點，具有許多粗糙的微觀吸附孔道和較大的比表面積，表面含有豐富的羥基，吸附速度快，吸附容量高，可以選擇性的協同吸附廢水中的銻。本發明的吸附劑可應用于廢水中銻的深度凈化和安全控制。

技術領域

本發明屬于重金屬污染水體處理領域，尤其適用于工業廢水、生活污水、地下水以及突發性污染廢水中銻的深度凈化和安全控制。具體涉及一種去除銻的Fe-Ti二元氧化物吸附劑的制備方法及應用。

背景技術

銻(Antimony)作為一種重要的有色金屬，被視為全球戰略資源之一，應用于多個工業領域，我國銻儲量和產量居世界首位。近年來自然運動和人為活動加劇了銻的污染，含銻廢物通過巖石風化、大氣沉降、雨水沖刷和人為排等因素放進入天然水體，銻污染已經非常普遍。銻是一種有毒有害元素，在巴塞爾公約中將銻列為危險廢物，對生物體具有強烈的生物毒性(致癌、致畸、致突變)，吸收后可與體內的某些酶的巰基相結合，破壞組織新陳代謝，損害心、肝、腎及神經系統。因此國家制定了嚴格的銻排放標準：《錫、銻、汞工業污染物排放標準》(GB30770-2014)中規定生產銻礦產品和生產銻金屬產品的現有企業總銻排放標準為1.0mg/L，《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)集中式生活飲用水地表水源地特定項目標準限值銻為0.005mg/L，《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)中銻的最高限值為5μg/L。因此銻廢水的治理刻不容緩，高效經濟的處理含銻廢水具有重大的社會、經濟和環境意義。

目前銻處理工藝通常用石灰中和法、電化學沉淀法、強化混凝沉淀法、吸附法、離子交換和膜分離等方法。其中吸附法由于成本低、去除效率高、產生污泥量少、操作簡單且工程上易于實施等優點而多被應用于廢水的深度處理。吸附技術的核心在于吸附劑的開發，但大部分吸附劑具有溶脹明顯、吸附反應活性偏弱、吸附量和吸附選擇性偏低、有害離子溶出嚴重且需要頻繁再生等缺點，再加上銻元素特殊的化學性質，其在不同的環境(Eh-pH)條件下，存在不同的形態變化，給銻去除帶來了困難。近年來，零價鐵及鐵氧化物等以鐵基材料為主的吸附材料，常被廣泛應用于重金屬的吸附去除，但單一鐵基吸附材料存在反應活性偏弱、吸附量和吸附選擇性偏低等缺點。研究表明復合雙氧化物比單一氧化物具有更廣泛的Eh-pH適用范圍、反應活性強、更高的吸附量和吸附效率等。目前，國內外對于銻污染廢水的深度吸附處理還缺乏高效的吸附劑。因此，開發一種吸附容量大、經濟可靠的吸附劑材料具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是通過Fe離子和Ti離子在堿性條件下共沉淀合成一種比表面積大、吸附容量大、吸附效率高、運行費用低、無二次污染、經濟、環保的吸附材料。

本發明的目的是通過以下方式來實現的：

本發明提供的一種去除銻的Fe-Ti二元氧化物吸附劑的制備方法，具體步驟如下：

A、將鐵鹽和鈦鹽按摩爾比例為0.2-5∶1分別溶于無氧去離子水中；

B、用磁力攪拌器按轉速為1000rpm劇烈地攪拌步驟A中的混合液，待其充分混合后，加入1M的Na0H水溶液將pH保持在5.0-7.0范圍內；

C、將步驟B得到的混合液超聲分散10-50min后得到懸浮液，將該懸浮液按轉速為200rpm繼續攪拌0.5-1.0h，然后在室溫下陳化2-6h，過濾得到棕色沉淀物；

D、將步驟C所得的棕色沉淀物用去離子水清洗5遍，每次洗滌用的去離子水的體積與反應體系的體積比為2∶1，直至洗滌下來清水的pH為7.0，得到懸浮固體；

E、將經步驟D后得到的懸浮固體離心棄去上清液后在110-150℃下真空干燥至恒重，然后將得到的干燥固體物研磨成粉末后過200目篩，即得到所述的去除銻的Fe-Ti二元氧化物吸附劑；